《3.3汽化和液化》初中物理课件
每个课件的设计构思、注意事项等简要说明见于知乎专栏《初中物理教学课件(王耀强)》:一、课件内容:
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二、简要说明:
1、在酒精蒸发的实验中,特意测量室温和酒精的温度,强调两者是相等的。还有测量室内水温,让学生清楚的知道水温等是等于室温的。
这样,在讲述“为什么夏天在皮肤上抹上冷水、酒精等后为什么感觉凉爽”时,就能避免学生误以为原因是水(酒精)的温度低于室温的。
“为什么夏天在皮肤上抹上冷水后为什么感觉凉爽”的原因主要是是水的蒸发吸热(汽化潜热)。
不过,还有一个次要原因是水的导热系数(0.6 W/(m·K))比空气的((0.025 W/(m·K)))大,这也能使人快速散热而感觉到凉爽。
特别是当人泡在水中时,感觉凉爽些的主要原因是水的导热系数比空气大。类似的,冬天手伸入水中时感觉比在空气中冷多了。
2、“蒸发是在任何温度时都能进行”这话,虽然不能完全说是错的,但还是感觉有点歧义。
最典型的例子是,早晨如果气温低于露点,水不仅不能蒸发成水蒸气。相反,水蒸气还要液化为露珠,甚至凝华为霜。
原因是低温下,饱和蒸气压太低,导致相对湿度达到100%。
对此,我在课件中的表述为“蒸发的发生没有固定的温度”
3、沸腾实验中,由于要缩短时间,用了小烧杯,且水量较少,那么水的深度也小。
问题是,这样不容易观察到气泡上升过程是变大还是变小?
如果用试管的话,水深度较大的话利于观察,但温度计容易碰壁等。
4、沸腾产生的条件不是常说的“1、温度达到沸点;2、继续吸热”
真正的条件应该是“1、有汽化核(形成气泡的微小核心);2、温度高出沸点,且有一定的过热度”。
原因是在沸腾的热力学平衡中,要由汽化核发展成气泡,需要克服水中的压强(叠加了大气压后的总压强)和微小的汽化核的表面张力。
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课件中的表述“温度高于沸点时才会发生沸腾”其实也不是充分条件,所以说是“会”发生沸腾。
印象中,即使是具有汽化核等平常情况中,温度也得高出沸点的过热度大概是至少4℃以上才能产生沸腾。
同时,平常所说的锅中炖盅的水不能沸腾,解释为“由于没有温度相同,不能继续吸热”是错误的。
原因是:即使炖盅的温度高于沸点,但如果只是高出一点,达不到应有的过热度,同样不能沸腾。
5、“仔细观察,在靠近壶嘴的地方没有出现“白汽”,为什么?”
原因是壶嘴处的水蒸气温度高,饱和蒸气压高于实际蒸气压。
我们说,清晨出现露珠,原因是气温较低,所以饱和蒸气压低于实际蒸气压,导致相对湿度达到100%,也就是气温低于露点了。
但是,如果饱和蒸气压高于实际蒸气压的话,是不会出现露水的。
这在初中可以简单解释为,壶嘴处温度较高,水蒸气未能遇冷,所以不能液化即可。
而无需知道是否液化的真正条件是“饱和蒸气压与实际蒸气压的大小对比”
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6、所有气体都可以在常压下降温液化,只要温度足够低即可。
但是,在常温下,不是所有气体都能仅通过压缩就能液化。如氢气、氦气、氧气、氮气等等。
因为这些气体的“临界点”的温度低于常温,加压只能形成超临界流体,不能形成液体。
以氦为例,如下图,其临界点的温度是5.2K,即至少降温到5.2K以下才可能液化。
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又如:石油气是可以常温下压缩液化。
但天然气在常温下压缩只能形成的是超临界流体,而不是液体,密度较小,体积较大。
所以,运输天然气的船只是通过降温液化的。
7、课件中忽略了沸点与气压的关系及其现象的内容,原因是学生对气压还没有什么认识。
三、课件下载地址:
近年比较注重精心编制初中物理教学课件,当中有许多自己对教学的独特理解,课程设计时常有着个人特色,包括重构教学流程,对一些物理概念的本质思考,物理知识科学性的思量,自录实验,广泛收集的视频动画图片素材,有效引导启发等教学技巧……
从2024年9月开始,随着教学进程,同步即时分享到“初中物理教研”Q群(323728546)、知乎专栏《初中物理教学课件》、各大网盘中。
百度网盘:(如果链接失效,下载方法见于文末)
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2、入群后,点击“群文件”就能看到目前收集到的各科所有资料。
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